JPS63150802A

JPS63150802A - 遮光型の前照灯

Info

Publication number: JPS63150802A
Application number: JP61291698A
Authority: JP
Inventors: フランソワ　ベイリー
Original assignee: Cibie Projecteurs SA
Current assignee: Cibie Projecteurs SA
Priority date: 1986-12-09
Filing date: 1986-12-09
Publication date: 1988-06-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、可変の光束を送出しうる自動車の前照灯に関
し、より詳しくは、到達距離の長い光束例えば行路光束
又は遮光された光束例えばすれ違い光束を送出すること
の可能な自動車の前照灯に関する。

〔従来の技術〕

可動の遮光シャッターと共働する単一の光源（フィラメ
ント）を含む自動車の行路／すれ違い光の前照灯は、こ
れまでに提案されている。この装置は、−例として、フ
ランス特許第１２９８０３８号に記載されている。

又、より最近の自動車技術による行路／すれ違い前照灯
は、放物面形の反射器と、２つのタングステンフィラメ
ントによって形成された複式光源とを備えている。一方
のフィラメントは、道路を照明するために、全部の反射
器と共働する。すれ違い照明のためには、第２のフィラ
メントによって発生し反射器に到達する光線を遮断スク
リーンによって遮断する。反射器はその光線をすれ違い
の遮光光束の形で反射する。以前から知られているこの
方式においては、すれ違い光束から行路光束への移行は
、フィラメントへの給電の切換によって行われる。

又、自動車技術の進歩によって、２つのタングステンフ
ィラメントを用いたランプの代わりにガス放電灯又はア
ーク灯が用いられるようになり、これらの光源は、タン
グステンフィラメントよりも高光度の光を送出する。こ
の高光度は、前照灯の寸法を小さく、特にその高さを小
さくし、自動車の空気力学的な形状に適合していること
から特に大きな利点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記せるフランス特許第１２９８０３６号における装置
は、信頼性が低く、振動感知性であり、切換がおそ＜、
量産にも適していない。

また前記せるガス放電灯又はアーク灯の如き新しい光源
は、比較的高価なバラスト光源と直列に接続することに
よる高電圧の給電を必要としている。更に、１つの照明
体制から別の照明体制への移行は、可及的に迅速に行う
必要があるのにもかかわらずガス放電灯又はアーク灯の
点灯までの時間が非常に長く、このため十分に迅速な切
換えが得られない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の一般的な目的は、従来の技術による可変光束の
前照灯の難点を解消し、電気的制御の下に、振動に対し
て不感知性の静的手段によって、非常にすみやかな光束
の変化を実現することにある。本発明は、特に、前記の
新しい光源の利点を有利に活用することを提案する。

本発明により、単一の光源とその光を反射する少くとも
１つの反射器を含む形式の、自動車の遮光型の前照灯で
あって、光線の経路上に介在された遮光スクリーンを含
み、該遮光スクリーンは、液晶によって形成された少く
とも１つの遮断域を含み、これらの液晶は、透明状態及
び不透明状態において、遮光限界を形成する領域を該遮
光域に付与しうることを特徴とする前照灯が提供される
。

容易に理解されるように、透明な状態では、光線の光路
上にいかなる障害物も介在しない状態となり、不透明な
状態では、遮断域が光束の所望の遮光を実現する。

液晶領域の切換は、好ましくは、電圧の変化によって行
わせる。この領域は、数値表示技術において受動スクリ
ーンを実現するようにそれ自体として既知のようにして
作成する。

特に簡単な実施態様によれば、スクリーンは、液晶によ
って形成された１つの遮断域を備えている。好ましい例
によれば、スクリーンは、２枚の透明なガラス板によっ
て形成され、これらのガラス板の間には、遮断域に対応
したねじれ形ネマチツク液晶が配設されている。ガラス
板の外側には２つの交差ニコルがある。各々のガラス板
の内部の、液晶側に、電極を形成する透明な非常に薄形
の蒸着金属の層又は帯域が配設されている。液晶技術に
おいて良く知られているように、電極に電圧を印加する
こと又は印加しないことは、液晶の歪みの変化として表
わされ、液晶には光が透過したり、しなかったりする。

この装置の透過率は、１００％ではないが、特に光源と
してガス放電灯又はアーク灯を使用すれば、自動車の照
明として充分に役立つ。

本発明の別の特徴によれば、遮断すべきいろいろの領域
に従っているいろの励起電極を適宜分配することによっ
て、光束の遮断限界を形成する遮断域の限界が変調され
る。−例として、水平方向に併置された帯域状の複数の
電極を利用することによって、前記の各々のガラス板上
において最終的に励起される電極に従って遮断域の高さ
が制御される。

本発明の更に別の特徴によれば、遮断部上において光線
を、遮光された光束に付加したい場合には、不連続部分
を備えた遮断スクリーンによりそれを実現することがで
きる。このように電気的手段によって遮光限界と遮光の
強さとが同時に変調される。

本発明は、限定的にではなく、次のように、各種の前照
灯の構造に適用される。

（イ）光源がその焦点の付近に配されている放物面形の
反射器を備えた前照灯。

（ロ）楕円体反射器を有し、この反射器の１つの焦点の
付近に光源が配され、この光源からの光線は、反射器に
よって、第２の焦点の方に反射され、レンズ又は放物面
反射器によって捕そくされるようにした前照灯。

種々の形式の液晶を用いた受動形スクリーンの製造が数
値表示の技術分野において周知となってる（例えば「う
・ルシエルシニＪ　　（ＬＡ　ＲＥＣＨＥＲＣＨＥ）第
１２巻、Ｎｏ、１２５．１９８１年　９月、９３６〜９
３９頁参照）。

非常に高光度の光源及び高光束を使用する自動車の照明
の技術は、数値表示技術とは全く異なっている。自動車
の照明の場合には、大きな発熱が不可避的に発生する。

しかし本発明者が行った実験は、本発明による前照灯の
実現が可能なことを示した。発熱の問題をさけるために
、光源から離れて、特に光の出射窓の付近において本発
明によるスクリーンを投光器内に巧みに配置することが
できる。極限の場合、液晶スクリーンの位置は、投光器
の出口側の前面レンズと合致する。発熱をさける別の構
成によれば、スクリーンのガラス板の寸法特にその厚み
を（表示スクリーンに比べて）大きくすることによって
、その放熱能力を高くする。

本発明のその他の特徴は、図面を参照とした以下の詳細
な説明によって一層明らかとなろう。

〔実施例〕

次に第１．２図を参照して、本発明の第１実施例につい
て説明する。

この第１実施例による前照灯は、その光学的構成として
、楕円反射器１０と、その内側焦点１２の付近に配され
た光源１１とを含み、光源１１からの光線は、楕円反射
器１０によって反射され、その外側焦点１３の付近に収
れんする。収れん一定数される反射光は、レンズ１４に
入射し、最終的に有効送出光束を形成する。

本発明によれば、液晶スクリーン１５（液晶を形成する
２枚のガラス板の間に形成された遮断域Ｚを画定する前
記の形式のもの）は、遮光のために、楕円反射器１０の
外側焦点１３の付近に配設されている。

典型的な一例によれば、スクリーン１５は、ねじれ形ネ
マチック、液晶を介在させて互いに密着して組立てた２
枚の平行なガラス板から成っている。

第２ａ図にそうしたガラス板１５ａを示す。２枚の互い
に平行なガラス板１５ａの内面に、非常に薄い透明な層
（酸化インジウム又は酸化錫）がら成る電極１５ｂが配
設されている。遮光域Ｚの遮断に対応した形状を前方の
電極層に化学的エツチングによって付与する。例えば電
極を帯域１５ｃとして配設する。数１０μｍの間隔のガ
ラス板の間にある液晶の分子は、１／４ねじれ（捩り構
造）に配向されている。ガラス板１５ａの外側には、交
差ニコル１５ｂが配設されている。このスクリーン１５
に光線が当たると、１番目のガラス板１５ａの第１のニ
コルによって偏光された光は液晶のねじれ形態によって
、２つの平面の間で９０°旋回し、入射力゛向と直角に
、後部の偏向面を離れ、２番目のガラス板１５ａの第２
のニコルを通過する。従って、透光性が得られる。

スクリーン１５の電極（帯域１５ｃ　）の間に端子１５
ｅによって電界を印加すると、液晶は変形を受け、その
分子は、電解の方向と平行に配向される。

従って、液晶分子は、２枚のガラス板１５ａと直角にな
る。入口において偏光された光はもはや液晶によって９
０″旋回されず、出口側のニコル１５ｄによって捕そく
される。従って不透光性が得られる。

第１図において、領域Ｚは、単にすれ違い照明（投光ス
クリーン１８上の領域１７の遮断）の必要に対応してい
る。光線は、電気端子１５ｅの励起状態に従って、遮断
されたり、遮断されなかったりする。前照灯は、行路光
束もすれ違い光束を送光することができる。

入口側電極は、平行な水平帯域１５ｃに従って配置し、
この帯域を可変に励起することができる。

そのため、高さがより−般的には、遮光域Ｚの形状が変
えられ、遮光限界が変えられる。

また、遮光部の上方に光線を配したいときは、電極（帯
域１５Ｃ）の間に、完全に透明な領域及び常に透明な領
域を用意することにより可能である。

横方向の交互組織状の遮光域Ｚ、即ち、交互に不透明な
帯域と透明な帯域とによって形成した帯域を設け、その
交互組織の間隔を変えることによって遮光度を変化させ
、遮光の強さを変調させることもできる。

次に本発明の第２実施例を、第３．４図を参照して説明
する。

第２実施例による前照灯は、前照灯の光軸２２を形成す
るその光軸上に焦点２１を備えた主要な放物面反射器２
０を備えている。フィラメント又はアークによって形成
された光源２３は、焦点２１の少し前方にあり、その後
部は、焦点２１と合致している。

そのため、光源２３から送出されて反射器２０により反
射された光は、図かられかるようにわずかに収れんされ
る。反射器２０の前方には、光束を分配するための細溝
を備えた前面レンズが、それ自体として既知のように配
設されている。

反射器２０と前面レンズ２４との間には、前記の構造と
同様の構造と共に、制御用の電気端子２５ｅを備えた本
発明による液晶スクリーン２５が配設されている。端子
２５ｅに電位差が全く印加されていないときは、地平線
の上を通る光線βは、スクリーン２５を自由に通過し、
レンズ２４において屈折を受けるため、光線α（レンズ
２４の上部を常に自由に通過する）のような光線によっ
て形成された光束に対する補助光束ともなる。

そのため、端子２５ｅに電圧が印加されていなければ、
前照灯は、反射器２０により反射されてレンズ２４全体
により屈折された全部の光線に対応した光束を送出する
。このようにして、行路光束が得られる。

端子２５ｅに電圧差が加わると、液晶は配向され、スク
リーン２５を不透明にする。光線βのような光線は、ス
クリーン２５の不透明な帯域Ｚによって遮光され、収れ
ん性でまぶしくない光線、例えば光線αのみが、光線を
分配するための前面レンズ２４の上部を自由に通過する
。これによって、すれ違い光束が得られる。

第３，４図の実施例は、その励起状態によって２つの照
明体制を実現するように本発明による液晶スクリーン２
５を介在させることによる非常に簡単な光学装置を示し
ている。このように単一の光源のみを利用した電気的制
御による静的な系統が得られ、この系統は、２つの可動
スクリーンを利用した従来の技術による系統又は２つの
光源を利用した系統よりもすぐれていると共に、いずれ
にしても、２つの光源を利用した系統に比べて廉価とな
る。

次に本発明による第３実施例を、第５〜８図を参照して
説明する。

第５，６図の前照灯は、中心垂直面に関し対称に配置さ
れた２つのほぼ楕円体の反射器３０ａ。

３０ｂを備えている。反射器３０ａ　、　３０ｂは、共
通の内側焦点３１と、別々の外側焦点３２ａ　、　３２
ｂとを存し、２つの反射器３０ａ　、　３０ｂの外側焦
点３２ａ。

３２ｂも、中心面に対し対称となっている。光源３３（
タングステンフィラメントでも、アーク灯でも、放電灯
でもよい）は、反射器３０ａ　、　３０ｂの共通の焦点
３１に配されているので、光源３３に発して２つの反射
器３０ａ　、　３０ｂにより左右に反射された光線は、
外側焦点３２ａ　、　３２ｂに向かって収れんする。

２個の楕円体の反射器３０ａ　、　３０ｂの外側に、常
に中心垂直面に関して対称に、２つの放物面反射器３４
ａ　、　３４ｂが配され、これらの反射器の焦点は、楕
円体の反射器３０ａ　、　３０ｂの外側焦点３２ａ　、
　３２ｂと一致している。全体の構成は、光源３３から
発して反射器３０ａ　、　３０ｂによって反射された光
線が、外側焦点（３２ａ　、　３２ｂ　）に収れんされ
、放物面反射器３４ａ　、　３４ｂに当り、最終的に、
はぼ平行な光束として、送光方向Ｅに反射されるように
なっている。

焦点３２ｂの付近には、既知の形式の不透明なスクリー
ン３５が垂直に配設されており、このスクリーン３５は
、上向きの光線を遮光し、すれ違い光束の形式の水平に
遮光された光束を与える（これは、反射Ｗ３０ｂ　、　
３４ｂ上の反射によって得られ、第７図に示した形式の
照明を与える）。不透明なスクリーン３５は第６ａ図に
示されている。

その反射に、これらに組合された反射器３０ａ。

３４ａは、遮光装置を備えていない。これらの反射器は
、１つの完全な光束を与え、この光束は、第８図に示す
ように、道路の遠景全体を照明し、従って、反射器３０
ｂ　、　３４ｂによって与えられる光束の下部に重畳さ
れる。

従って、前記の装置によれば、すれ違い照明手段と行路
照明手段とが共に得られる。

本発明によれば、以上に説明したような構成を備えた液
晶を含むスクリーン３６が出射光の窓全体に亘って反射
器３０ａ　、　３４ａに組合される。スクリーン３６が
端子３６ｅにおいて液晶を活性にする電圧を受けていな
い場合に、光線例えば光線Ｒａは、スクリーン３６を自
由に通過し、道路の遠景全体が第８図に示すように照明
される。これによって行路機能が得られる。スクリーン
３６に電圧が適用されると、スクリーン３６は、不透明
になり、光線Ｒａを遮光する。反射器３０ｂ　、　３４
ｂによって送出された光線３４ｂ即ちすれ違い光線のみ
が送出される（第７図）。

この場合にも、前記のように、電気的手段によるスイッ
チングが単一の光源によって実現される。

変形例として、反射器３０ｂ　、　３４ｂのユニットが
常に十分な量の光を送出することから、すれ違い光を恒
久的に遮光するための恒久的なスクリーンを反射器３０
ａ　、　３４ａのユニットに取付けてもよい。

第９〜１２図に示した第４実施例による前照灯は、焦点
４１の放物面の上部の半反射器４０を備えている。

軸方向フィラメントによって形成された光源４２は、焦
点４１の少し前方になる。半反射器４０は、下向き光β
。を与え、上部が大体水平で、従ってまぶしくない投光
４３をスクリーン（第１２図）上に与える。

上部の半反射器４０には、光源４２の内部に焦点５１を
備えた下部の放物面の半反射器５０が組合されている。

従って、この下部の半反射器は、そのスクリーン（第１
２図）上への投光によって像５３が形成されるような光
線束α。を与える。

光源４２によって与えられるこれら２つの光束の組合せ
によって、前面レンズ（図示しない）に因る光学的補正
の後に良好な行路光束が得られれる。

すれ違い光束を得るのに必要な遮光を実現するために、
２つの液晶スクリーン４５を光源４２の回りに配設する
（第９，１１図）。これらのスクリーンは、前述したも
のと同様であり、光源４１の上方にＶ字形に配設されて
いる。

スクリーン４５が透明な状態にあると、光？Ｆ！、４１
からの光線α０は、スクリーン４５を容易に通過して反
射器５０により反射され、地平面の上に出てハツチング
域５３（第１２図）を形成する。

すれ違い光束に移行する場合には、液晶スクリーン４５
に適当な励起電圧を印加してそれを不透明にする。この
時点では全ての光線例えば光線α。

は捕そり（遮光）され、スクリーン４５上のハッチング
域５３はもはや照明されなくなる。領域４３と、地平面
の上方にある領域５３の下部だけが残存する。

その場合、遮光された光束は、すれ違い光束を形成する
。この第４実施例は、フランス特許第１２９６０３８号
に示された可動フラップ方式の液晶スクリーン系の転用
を表わしている。このフランス特許による構成は、本発
明による電気的制御による静的な系統の全ての利点を備
えているが、本発明による静的な系統は、より高速で長
もちがし且つ振動を感知しないという利点を付加的に備
えている。

以上に説明した本発明の４つの実施例は本発明を限定す
るものではない。本発明は、電気的制御による静的な系
統を含む２照明体制による前照灯の実現を可能とする全
ての利点を備えている。

本発明は、使用される光学的要素特に反射器の性質につ
いては各種の光学的構造に対して適用される。

液晶スクリーンの構成は、本発明者が知悉する技術的手
段の１つの例を示している。しかし本発明は、この例の
みに限定されず、他の液晶スクリーンも、本発明の範囲
内において使用される。

遮光用の液晶スクリーンの存在と共に、前照灯のいろい
ろの実施態様も、本発明の範囲に含まれる。

また、本発明は、可変で切換え可能な光束を持つ全ての
前照灯に適用される。−例として、右側通行方式から左
側通行方式にその照明が移行するようなすれ違い前照灯
も考えられる。電極数に対応して大きくすることの可能
なスクリーンの制御に対応した作用をすることによって
、照明の変更を全ての変更プログラムに従って漸進的に
行なうことができる。

これにより遮光限界を全ての原動的な現象例えば自動車
のシートに従属させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は、楕円体反射器及びレンズを用いた本発明
の第１実施例による行路／すれ違い光束前照灯をそれぞ
れ示す斜視図及び略配列図、第２ａ図は、第１．２図の
前照灯に用いられているスクリーンを示す斜視図、第３
，４図は放物面反射器を備えた本発明の第２実施例によ
る行路／すれ違い光束前照灯をそれぞれ示す斜視図及び
略配列図、第５，６図は、楕円体反射器及び放物面反射
器を偏えた本発明の第３実施例による行路／すれ違い光
束前照灯をそれぞれ示す斜視図及び略配列図、第６ａ図
は、第５．６図の１つの部材を示す詳図、第７，８図は
、前照灯の２つの照明体制において道路上に得られた照
明状態を示す説明図、第９゜１０図は、本発明の第４実
施例による行路／すれ違い光束前照灯をそれぞれ示す斜
視図及び垂直断面図、第１１図は第９，１０図の前照灯
の前面図、第１２図は、スクリーン上に得られた照明を
示す説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】１）単一の光源（１１；２３；３３；４２）とその光を
反射する少くとも１つの反射器（１０；２０；３０ａ−
３０ｂ−３４ａ−３４ｂ；４０−５０）を含む形式の、
自動車の遮光型の前照灯であって、光線の経路上に介在
された遮光スクリーン（１５；２５；３６；４５）を含
み、該遮光スクリーンは、液晶によって形成された少く
とも１つの遮断域を含み、これらの液晶は、透明状態及
び不透明状態において、遮光限界を形成するような領域
を該遮断域に付与しうることを特徴とする前照灯。２）遮光スクリーン（１５；２５；３６；４５）が、外
側から内側にかけて、２つのニコル、２つのガラス板及
び２つの透明な薄層電極を含み少なくとも一方の薄層電
極は、遮断域の形状を画定する少くとも１つの表面を有
し、ねじれ形の液晶が中心部に充填されたことを特徴と
する特許請求範囲第１項記載の前照灯。３）スクリーン（１５）の遮断域（Ｚ）及び電極の水平
方向の帯域（１５ｃ）の分布を特徴とする特許請求の範
囲第１項又は第２項記載の前照灯。４）その焦点の少し前方の光源（１１）とその光を反射
する放物面の反射器（２０）と、反射器（２０）によっ
て反射された光路上に介在されたスクリーン（２５）と
を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項の
いずれか１項記載の前照灯。５）その内側焦点（１２）の付近に、光源（１１）を備
えた楕円体の反射器（１０）と、その外側焦点（１３）
の付近に液晶スクリーン（１５）をそれぞれ備えたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１項
記載の前照灯。６）２つの放物面反射器（３４ａ、３４ｂ）に組合され
た２組の楕円体反射器（３０ａ、３０ｂ）とそれにより
光を反射される単一の光源（３３）を有し、１組の反射
器（３０ｂ、３４ｂ）は光束遮断手段（３５）を含み、
他の組の反射器（３０ａ、３４ａ）は、出射光の窓に配
された液晶スクリーン（３６）を含むことを特徴とする
特許請求の範囲第１〜３項いずれか１項記載の前照灯。７）少くとも１つの反射器（４０、５０）とそれにより
光を反射される光源（４２）と反射器（４０、５０）と
の間に介在された少くとも１つの液晶スクリーン（４５
）を有することを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項
のいずれか１項記載の前照灯。